JPS6175236A - 塗装面測定装置 - Google Patents
塗装面測定装置Info
- Publication number
- JPS6175236A JPS6175236A JP59197705A JP19770584A JPS6175236A JP S6175236 A JPS6175236 A JP S6175236A JP 59197705 A JP59197705 A JP 59197705A JP 19770584 A JP19770584 A JP 19770584A JP S6175236 A JPS6175236 A JP S6175236A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- painted surface
- output signal
- measuring device
- finish
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は塗装面の良否を定量的に測定する塗装面測定装
置に関するものである。
置に関するものである。
車両ポデー等の塗装面の良否は従来熟練工による目視等
の官能検査によっているため、その評価が主観に大きく
左右される上に生産工程を自動化する場合のネックとな
っている。
の官能検査によっているため、その評価が主観に大きく
左右される上に生産工程を自動化する場合のネックとな
っている。
ところで、塗装面の良否は光沢とゆず肌をその因子とし
ていることが知られておシ、光沢度が大きくゆず肌度が
小さいほど良い塗装面と百える。そこで、光沢度とゆず
肌度をそれぞれ定量的に測定する装置が提案されている
（「計測と制御Ｊ Ｔｏ工２３ ４３ （昭和５９年３
月）５４〜５８ページ、計測自動制御学会発行）。
ていることが知られておシ、光沢度が大きくゆず肌度が
小さいほど良い塗装面と百える。そこで、光沢度とゆず
肌度をそれぞれ定量的に測定する装置が提案されている
（「計測と制御Ｊ Ｔｏ工２３ ４３ （昭和５９年３
月）５４〜５８ページ、計測自動制御学会発行）。
これは塗装面に明暗のパターンを投影して、該パターン
の暗部から明部へ移る時の光量変化度より光沢度を算出
し、また投影された格子パターンのゆがみ率よりゆず肌
度を算出する。
の暗部から明部へ移る時の光量変化度より光沢度を算出
し、また投影された格子パターンのゆがみ率よりゆず肌
度を算出する。
上記装置においては、パターン板を移動せしめる機構を
必要とする。蝋で＊ａが複雑であり、しかも鏡面データ
による校正を必要とする等測。
必要とする。蝋で＊ａが複雑であり、しかも鏡面データ
による校正を必要とする等測。
定にも手間を要する。
発明者らは、塗装面の良否を定量的に測定する上で、上
記従来装置の如く必ずしも光沢度とゆず肌度を分離して
測定する必要はなく、むしろ塗装面の良否はこれら両者
の相乗効果であるから、上記両者の効果が混在した状態
においても正確Ｋｍ袋面の良否が測定できることに想い
到った。
記従来装置の如く必ずしも光沢度とゆず肌度を分離して
測定する必要はなく、むしろ塗装面の良否はこれら両者
の相乗効果であるから、上記両者の効果が混在した状態
においても正確Ｋｍ袋面の良否が測定できることに想い
到った。
かかる観点より、本発明はパターン移動や鏡面データに
よる校正が不要で、構造簡単かつ簡易に塗装面の仕上シ
度が測定できる塗装面測定装置を提供することを目的と
する。
よる校正が不要で、構造簡単かつ簡易に塗装面の仕上シ
度が測定できる塗装面測定装置を提供することを目的と
する。
本発明の測定装置は、第１図に示す如く、塗装面ＥＩＩ
Ｃ対向して設けて塗装面Ｂとの対向面に地の明度と異な
る明度で所定幅の複数のパターン部１２を間隔をおいて
形成したパターン板１と、塗装面Ｂにより反射形成され
た上記パターン板１０反射像１′を結像して該反射像１
′の各パターン部の明度に応じて出力信号Ｘを発する撮
像手段２と、上記出力信号Ｘの信号レベルより塗装面Ｂ
の仕上９度を検知する検知手段３とを具備している。
Ｃ対向して設けて塗装面Ｂとの対向面に地の明度と異な
る明度で所定幅の複数のパターン部１２を間隔をおいて
形成したパターン板１と、塗装面Ｂにより反射形成され
た上記パターン板１０反射像１′を結像して該反射像１
′の各パターン部の明度に応じて出力信号Ｘを発する撮
像手段２と、上記出力信号Ｘの信号レベルより塗装面Ｂ
の仕上９度を検知する検知手段３とを具備している。
〔実施例１〕
第１図において、測定対象たる塗装面Ｂにはパターン板
１が対向配設してあシ、塗装面Ｂにより形成される上記
パターン板１の反射像１′が撮像装置２のレンズｚＢｃ
よりこれに設けたＣＯＤイメージセンサ２２上に結像せ
しめられる。イメージセンサ２２には上記反射像１′の
中心＃！（第２図のＡ −Ａ／線）に沿って多数の受光
画素が設けてあり、検知装置３は上記各画素からの出力
信号Ｘを入力して塗装面の仕上９度を算出する。
１が対向配設してあシ、塗装面Ｂにより形成される上記
パターン板１の反射像１′が撮像装置２のレンズｚＢｃ
よりこれに設けたＣＯＤイメージセンサ２２上に結像せ
しめられる。イメージセンサ２２には上記反射像１′の
中心＃！（第２図のＡ −Ａ／線）に沿って多数の受光
画素が設けてあり、検知装置３は上記各画素からの出力
信号Ｘを入力して塗装面の仕上９度を算出する。
パターン板１の詳細を第２図に示す。パターン板１は例
えば写真フィμムを使用して製作され、黒色の地に透明
なパターン部１１．１２が形成しである。パターン部１
１はそのｌ！ｄｔ を大きくなして基準パターン部と
してあシ、幅ｄ８を小さくなしたスリットパターン部１
２は等間隔ｌ！で複数形成しである。本突施例では図中
の各寸法！ｈ １Ｊｈ 、ｄｔ 、ｄａ はそれぞれ
１５゜鴎、５ ｍ、 ｌ ５５ｅｌｌ、 ０．８ ｔｅ
ｌと会した。また、塗装面Ｂとレンズ２１との距離は４
００ ｍとした。
えば写真フィμムを使用して製作され、黒色の地に透明
なパターン部１１．１２が形成しである。パターン部１
１はそのｌ！ｄｔ を大きくなして基準パターン部と
してあシ、幅ｄ８を小さくなしたスリットパターン部１
２は等間隔ｌ！で複数形成しである。本突施例では図中
の各寸法！ｈ １Ｊｈ 、ｄｔ 、ｄａ はそれぞれ
１５゜鴎、５ ｍ、 ｌ ５５ｅｌｌ、 ０．８ ｔｅ
ｌと会した。また、塗装面Ｂとレンズ２１との距離は４
００ ｍとした。
第３図には検知装置３の構成を示す。検知装置ｉ１３は
、イメージセンサ２２の出力信号ｘｔ−増幅するアンプ
３１、増幅された出力信号Ｘをイメージセンサ２２から
のクロック信号ＣＬに同期してデジタルデータに変換す
るＡ／Ｄ変換器３２、上記クロック信号ＯＬを入力して
カウントスルカウンタ３３、該カウンタ３３゛にて指示
された番地に上記デジタルデータを順次記憶するＲＡＭ
３４を有し、かつ互いにデータバス３９で接続されたＣ
ＰＯ３５、ワークエリア用ＲＡＭ３６、制御プログラム
格納用ＲＯＭ３７、Ｉ、ＥＥＤ表示器３８を有する。し
かして、上記ＲＡＭ３４にはイメージセンサ２２の各画
素からの出力信号データが記憶される。
、イメージセンサ２２の出力信号ｘｔ−増幅するアンプ
３１、増幅された出力信号Ｘをイメージセンサ２２から
のクロック信号ＣＬに同期してデジタルデータに変換す
るＡ／Ｄ変換器３２、上記クロック信号ＯＬを入力して
カウントスルカウンタ３３、該カウンタ３３゛にて指示
された番地に上記デジタルデータを順次記憶するＲＡＭ
３４を有し、かつ互いにデータバス３９で接続されたＣ
ＰＯ３５、ワークエリア用ＲＡＭ３６、制御プログラム
格納用ＲＯＭ３７、Ｉ、ＥＥＤ表示器３８を有する。し
かして、上記ＲＡＭ３４にはイメージセンサ２２の各画
素からの出力信号データが記憶される。
以下、測定装置の作動ｔ−説明する。
第４図は、あらかじめ官能検査により５段階に評価した
塗装面試料／Ｉ６１〜屋５について、゛第２図のＡ −
Ａ’纏１ｃ沿って設けたイメージセンサ２２の各画素の
出力信号Ｘの信号レベルを示すものである。図において
、パターン部１２（第２（２）が形成されている部分く
対応する画素には１〜Ｎ（本実施例ではＮ＝６００ ）
の番号が割り当ててあシ、ｎ書目の画素の出力信号レベ
ルをＸｎで表わす。また、試料はムユからＡ５に向けて
１ｌＩｌｉ１次仕上）の程度が良く、図より知られる如
く、仕上りの良い塗装面から得られる出力オサ又はパタ
ーン板１の厘射像１′の明度変化に応じてシャープな変
化を示す。なお、基準パターン部１１（第２図）に対応
する画素より得られる出力信号のピークレベルは試料Ａ
１〜Ａ５を通して一定値ａである。換言すれば、基準パ
ターン部１１は、仕上り度が最低の試料に対しても上記
一定しベ／Ｉ／ａを示すようにそのパターンＩＩ！ｉｄ
ｓ を充分大きくしておく。
塗装面試料／Ｉ６１〜屋５について、゛第２図のＡ −
Ａ’纏１ｃ沿って設けたイメージセンサ２２の各画素の
出力信号Ｘの信号レベルを示すものである。図において
、パターン部１２（第２（２）が形成されている部分く
対応する画素には１〜Ｎ（本実施例ではＮ＝６００ ）
の番号が割り当ててあシ、ｎ書目の画素の出力信号レベ
ルをＸｎで表わす。また、試料はムユからＡ５に向けて
１ｌＩｌｉ１次仕上）の程度が良く、図より知られる如
く、仕上りの良い塗装面から得られる出力オサ又はパタ
ーン板１の厘射像１′の明度変化に応じてシャープな変
化を示す。なお、基準パターン部１１（第２図）に対応
する画素より得られる出力信号のピークレベルは試料Ａ
１〜Ａ５を通して一定値ａである。換言すれば、基準パ
ターン部１１は、仕上り度が最低の試料に対しても上記
一定しベ／Ｉ／ａを示すようにそのパターンＩＩ！ｉｄ
ｓ を充分大きくしておく。
第５図にはＣ！ＰＵ３５（第３図）のデータ処理手順を
示す。ステップ１０１にて、ＲＡＭ３４（第３図）にス
トアされた出力信号Ｘ中の最大値たる上記基準パターン
部１１の出力信号データａを入力し、続いて６００個の
各画素の出力信号データｘｎを入力する（ステップ１０
２）。
示す。ステップ１０１にて、ＲＡＭ３４（第３図）にス
トアされた出力信号Ｘ中の最大値たる上記基準パターン
部１１の出力信号データａを入力し、続いて６００個の
各画素の出力信号データｘｎを入力する（ステップ１０
２）。
ステップ１０３では上記データＸｎの平均値Ｘきい値を
示し、該分散値Ｓによって仕上り度を５段階に判別して
表示する（ステップ１０５゜１０６）。
示し、該分散値Ｓによって仕上り度を５段階に判別して
表示する（ステップ１０５゜１０６）。
第６図は、塗装面Ｂ上に投影された像のスリットパター
ン幅に換算して、各パターン［Ｋおける上記試料Ａ ｌ
−４５の分散値Ｓを調べたものである。図中ｙ１〜ｙ
Ｉは試料Ａ１−ム５に対応する。図によれば、パターン
幅ｙｋ０．１５ｍ〜０．７５６の間でいずれの値に設定
しても、分散値ＳＫよって試料／Ｉ６１〜Ａ５を明確に
区別することができる。
ン幅に換算して、各パターン［Ｋおける上記試料Ａ ｌ
−４５の分散値Ｓを調べたものである。図中ｙ１〜ｙ
Ｉは試料Ａ１−ム５に対応する。図によれば、パターン
幅ｙｋ０．１５ｍ〜０．７５６の間でいずれの値に設定
しても、分散値ＳＫよって試料／Ｉ６１〜Ａ５を明確に
区別することができる。
〔実施例２〕
上記実施例においては、出力信号Ｘの分散値Ｓによって
塗装面Ｂの仕上υ度を測定したが、上記出力信号Ｘの、
スリットパターン部１２に応じて現われるピーク値Ｐｋ
（ここで、ｋはスリットパターン部１２の数に対応）
を平均した値Ｐを使用しても良い。これを第７図に示す
。
塗装面Ｂの仕上υ度を測定したが、上記出力信号Ｘの、
スリットパターン部１２に応じて現われるピーク値Ｐｋ
（ここで、ｋはスリットパターン部１２の数に対応）
を平均した値Ｐを使用しても良い。これを第７図に示す
。
ステップ２０１にて基準パターン部１１の出力信号デー
タａを入力する。ステップ２０２では出力信号データＸ
ｎ中の各ピーク値Ｐｋｔ−検出して入力し、続いて黒色
の地の部分の出力信号データｂを最小値データとして入
力する（ステップ２０３）。ステップ２０４では次式（
３）より平均値Ｐを算出する。
タａを入力する。ステップ２０２では出力信号データＸ
ｎ中の各ピーク値Ｐｋｔ−検出して入力し、続いて黒色
の地の部分の出力信号データｂを最小値データとして入
力する（ステップ２０３）。ステップ２０４では次式（
３）より平均値Ｐを算出する。
上記平均値Ｐは塗装面の仕上り度が良い程大きい値とな
シ、該平均値Ｐによ）仕上多度を５段階に判別して表示
する（ステップ２０５゜２０６）。
シ、該平均値Ｐによ）仕上多度を５段階に判別して表示
する（ステップ２０５゜２０６）。
上記各実施例において、塗装面Ｂの仕上り度は必らずし
も５段階とする必要はなく、例えば１０段階としても良
いし、あるいは分散値Ｓおよび平均値Ｐを直接表示して
も良い。
も５段階とする必要はなく、例えば１０段階としても良
いし、あるいは分散値Ｓおよび平均値Ｐを直接表示して
も良い。
また、ＣＯＤイメージセンサ２２に代えて、ＭＯＳイメ
ージセンナ、フォトダイオードアレイあるいはテレビカ
メラを使用することもてきる。
ージセンナ、フォトダイオードアレイあるいはテレビカ
メラを使用することもてきる。
上記実施例において、パターン板の後方より照明すれば
、地の部分とパターン部の明度差が大きくなって測定感
度が上昇する。
、地の部分とパターン部の明度差が大きくなって測定感
度が上昇する。
以上の如く、本発明の塗装面測定装置は、同一幅の複数
のパターン部を間隔をおいて形成したパターン板を塗装
面に対向して設けるとともに該塗装面により反射形成さ
れる反射像を結像する撮像手段を設け、反射像の明度に
応じて上記撮像手段より出力される信号レベルより塗装
の仕上り度を知るもので、パターンを移動せしめる機構
を必要とせず、かつ鏡面データによる校正も不要で、し
かも比較的容易な演算によって正確に塗装面の測定をす
ることができるものである。
のパターン部を間隔をおいて形成したパターン板を塗装
面に対向して設けるとともに該塗装面により反射形成さ
れる反射像を結像する撮像手段を設け、反射像の明度に
応じて上記撮像手段より出力される信号レベルより塗装
の仕上り度を知るもので、パターンを移動せしめる機構
を必要とせず、かつ鏡面データによる校正も不要で、し
かも比較的容易な演算によって正確に塗装面の測定をす
ることができるものである。
また、本発明においては、パターン部を間隔をおいて複
数設けたから、比較的広い範囲で塗装面の良否を判定す
ることができ、判定結果は人間の視覚感覚と良く一致す
る。
数設けたから、比較的広い範囲で塗装面の良否を判定す
ることができ、判定結果は人間の視覚感覚と良く一致す
る。
上記実施例では、パターン板に基準パターン部を設けて
、反射像における該パターン部の出力信号と複数のスリ
ットパターン部の出力信号の比をとるようにしたから、
塗装面に入射する外乱光により測定精度が低下すること
はない。
、反射像における該パターン部の出力信号と複数のスリ
ットパターン部の出力信号の比をとるようにしたから、
塗装面に入射する外乱光により測定精度が低下すること
はない。
第１図は本発明の全体構成図、第２図はパターン板の正
面図、第３図は検知装置の構成を示すブロック図、第４
図は仕上り度の異なる塗装面試料を測定した場合の撮像
装置の出力信号レベルを示す図、第５図は検知装置のデ
ータ処理手順を示すプログラムフローチャート、第６図
はスリットパターン幅と撮像装置の出力信号の分散値の
関係を示す図、第７図は本発明の他の実施例における検
知装置のデータ処理手順を示すプログラムフローチャー
トである。 １・−一パターン板 １１ ・−・−基準パターン部 １２−：・・スリットパターン部（パターン部）１′・
−・−反射像 ２・−一撮像装置 ２１ ・−−Ｖンズ ２２−一イメージセンナ ３・−一検知装置 Ｂ−一塗装面 代理人 弁理士 伊 藤 求 馬 第１図 第２図 第３図 、ノ 第４図 １１ｊＪ素）号ｎＮ 第５図 第６図 ＯＯ２０，４０−６０Ｂ
面図、第３図は検知装置の構成を示すブロック図、第４
図は仕上り度の異なる塗装面試料を測定した場合の撮像
装置の出力信号レベルを示す図、第５図は検知装置のデ
ータ処理手順を示すプログラムフローチャート、第６図
はスリットパターン幅と撮像装置の出力信号の分散値の
関係を示す図、第７図は本発明の他の実施例における検
知装置のデータ処理手順を示すプログラムフローチャー
トである。 １・−一パターン板 １１ ・−・−基準パターン部 １２−：・・スリットパターン部（パターン部）１′・
−・−反射像 ２・−一撮像装置 ２１ ・−−Ｖンズ ２２−一イメージセンナ ３・−一検知装置 Ｂ−一塗装面 代理人 弁理士 伊 藤 求 馬 第１図 第２図 第３図 、ノ 第４図 １１ｊＪ素）号ｎＮ 第５図 第６図 ＯＯ２０，４０−６０Ｂ
Claims (8)
- （１）塗装面に対向して設け、塗装面との対向面に地の
明度と異なる明度で所定幅の複数のパターン部を間隔を
おいて形成したパターン板と、塗装面により反射形成さ
れた上記パターン板の反射像を結像して該反射像の各パ
ターン部の明度に応じて出力信号を発する撮像手段と、
上記出力信号の信号レベルより塗装面の仕上り度を検知
する検知手段とを具備する塗装面測定装置。 - （２）上記パターン板にはパターン幅を大きくなした基
準パターン部と、等間隔で複数形成されパターン幅の小
さいスリットパターン部とを具備せしめてある特許請求
の範囲第１項記載の塗装面測定装置。 - （３）上記撮像手段は、結像した反射像における各パタ
ーン部の幅方向の直線上の明度変化に応じた出力信号を
発する特許請求の範囲第１項記載の塗装面測定装置。 - （４）上記撮像手段を、反射像を結像せしめるレンズと
、明度に応じた出力信号を発する受光画素を上記反射像
のパターン部の幅方向に一列に多数設けたイメージセン
サとより構成した特許請求の範囲第３項記載の塗装面測
定装置。 - （５）上記検知手段は、上記各出力信号レベルの分散値
より塗装面の仕上り度を検知するように設定されている
特許請求の範囲第１項記載の塗装面測定装置。 - （６）上記検知手段は、上記各出力信号レベルのピーク
値の平均値より塗装面の仕上り度を検知するように設定
されている特許請求の範囲第１項記載の塗装面測定装置
。 - （７）上記検知手段は、各スリットパターン部の出力信
号レベルと基準パターン部の出力信号レベルとの比の値
を算出してこれにより塗装面の仕上り度を検知するよう
に設定されている特許請求の範囲第２項記載の塗装面測
定装置。 - （８）上記スリットパターン部のパターン幅を、塗装面
上に投影されたパターン幅に換算して０．１５ｍｍ〜０
．７５ｍｍに設定した特許請求の範囲第２項記載の塗装
面測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197705A JPS6175236A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 塗装面測定装置 |
| US06/777,682 US4682041A (en) | 1984-09-20 | 1985-09-19 | Coating quality measuring device and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197705A JPS6175236A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 塗装面測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175236A true JPS6175236A (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=16378983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197705A Pending JPS6175236A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 塗装面測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4682041A (ja) |
| JP (1) | JPS6175236A (ja) |
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| US8238641B2 (en) | 2008-06-20 | 2012-08-07 | Arc Harima Co., Ltd. | Method for measuring mirror index and apparatus thereof |
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| IT1224030B (it) * | 1988-12-23 | 1990-09-26 | Fiat Ricerche | Metodo e dispositivo per il rilievo e la classivicazione della raggrinzatura di trattamenti superficiali |
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-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197705A patent/JPS6175236A/ja active Pending
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1985
- 1985-09-19 US US06/777,682 patent/US4682041A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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